El futuro del coche eléctrico pasa por una mayor autonomía, un menor peso y un abaratamiento de su coste. Y la batería juega un papel clave en esta ecuación. El ingeniero industrial Andrés Suárez García ha desarrollado un algoritmo para el modelado de las pilas de litio que permite mejorar la estimación y gestión de la energía y, por tanto, aumentar su vida útil.
"El cerebro electrónico de un móvil es capaz de informarnos del estado de la batería, pero esto se complica cuando hablamos de una casa inteligente o un coche eléctrico. Es necesario un modelo que defina la realidad de la forma más precisa y en el menor tiempo posible. Además este cerebro también se alimenta de la misma energía. Por eso, aunque no sean visibles para los usuarios, el modelado matemático y el control de las baterías es una cuestión de vital importancia y cada vez más una referencia", expone.
Para dar validez a su propuesta, Suárez eligió como caso real una pila de litio (LFP), cuyo uso aumenta en los vehículos eléctricos porque son más estables, seguras y duraderas.
"En un principio, el kilogramo de gasolina equivalía a 1.000 veces más energía que un kilogramo de batería, pero la distancia se ha reducido hasta las 100 veces. A día de hoy, los retos del coche eléctrico pasan por que aumente su autonomía, la batería sea más ligera, lo que redunda en lo anterior, y se abaraten los costes", señala.
El modelado también debe evitar el problema de las sobrecargas. Y ésta es también una de las razones por las que se utilizan las baterías de litio, pues tienen más fiabilidad y un menor riesgo de combustión, lo que las hace más preferibles en automoción, aeronáutica, robótica o medicina.
"La sobrecarga de las baterías de litio puede provocar un mal funcionamiento que no llega a ser peligroso para el ser humano. Sin embargo, otras tecnologías tienen capacidad de provocar una explosión. Por eso se descartan aunque sean mejores en cuanto a eficiencia energética", compara.
El desarrollo de este modelo matemático constituye una tesis doctoral codirigida por Ángel Sánchez y Santiago Urréjola y realizada en el grupo EQEA de Ingeniería Química, Energética y Ambiental, con sede en la escuela viguesa de Industriales.
Además de formar parte de este equipo, que desarrolla sistemas híbridos de energía y ha diseñado un velero de emisión cero, Andrés Suárez es profesor en el Centro Universitario de la Defensa en la Escuela Naval Militar de Marín. Su intención ahora es diseñar un controlador con un hardware de bajo coste para comprobar que su modelo matemático resulta efectivo.
Esta línea de trabajo tiene un gran interés puesto que el almacenamiento de energía es la pieza clave para la extensión de las renovables y el definitivo abandono de los combustibles fósiles. "Las baterías son cada vez más una referencia, pues se producen intermitencias. Uno no sabe cuándo va pasar una nube o dejar de soplar el viento. De ahí que sean tan importantes los modelos matemáticos", destaca.
Las pilas de litio están concentrando los mayores niveles de innovación en todo el mundo y Suárez apunta a la expectación generada este verano ante la aparición en el mercado de la batería desarrollada por Tesla para almacenar energía en el hogar. "La obsesión de Elon Musk [emprendedor y cofundador de la empresa] es abaratar los costes para hacer los coches eléctricos más accesibles y para lograr que todos los estadounidenses puedan tener una batería en casa. Aquí en España todavía no resulta atractiva debido a la legislación".
